Astronauten müssen im All mit Atemluft, Wasser und Nahrung versorgt werden. Um diese lebensnotwendigen Ressourcen „recyclen“ und damit auch für einen Langzeiteinsatz über mehrere Jahre verfügbar machen zu können, werden geschlossene Lebenserhaltungssysteme benötigt. Im Fokus der DLR-Mission Eu:CROPIS (Euglena Combined Regenerative Organic Food Production in Space) stehen Tests der Langzeitstabilität kombinierter biologischer Lebenserhaltungssysteme für Missionen zum Mond oder Mars. Mithilfe des vom DLR entwickelten Filtersystems C.R.O.P.® wird künstlicher Urin zu einer Nitratlösung umgesetzt, mit der z.B. Tomatenpflanzen gedüngt werden können. Ein zweites, auf Algen basiertes System der Universität Erlangen wird genutzt, um das Gesamtsystem mit Sauerstoff zu versorgen und bei Bedarf zu entgiften.

Der DLR-C.R.O.P. ®-Filter ist in der Lage, Urin in ein Düngemittel für Pflanzen umzuwandeln

Eu:CROPIS ist die erste Mission des gleichnamigen DLR-Kompaktsatelliten und wird voraussichtlich im Sommer 2018 von Vandenberg (USA) an Bord einer Falcon-9-Rakete starten. Der Forschungssatellit wird in 600 Kilometern Höhe um die Erde kreisen und dabei die Gravitation auf Mond und Mars simulieren. Das fliegende Gewächshaus ist mit Kameras ausgestattet, so dass das Gedeihen der Tomatenpflanzen an Bord rund um die Uhr überwacht werden kann. Ein halbes Jahr lang soll sich der Satellit 20 Mal in der Minute um die eigene Achse drehen, um Mond-Gravitation zu simulieren. In den folgenden sechs Monaten dreht er sich 32 Mal in der Minute für die Mars-Simulation. Welche Auswirkungen das auf das kleine Ökosystem im Inneren des Satelliten hat, werden die Wissenschaftler mit Spannung beobachten.

Mit Eu:CROPIS soll gezeigt werden, dass ein solches geschlossenes Lebenserhaltungssystem (Closed Life Support System – CLSS) unter verschiedenen Gravitationsbedingungen (Mond und Mars) betrieben und wiedergestartet werden kann.

Anwendungen auf der Erde betreffen

• Null-Emission-Habitate in empfindlichen Regionen;
• geschlossene Lebensräume in lebensfeindlicher Umgebung, in Katastrophengebieten, in Bergwerken oder unter Wasser;
• neue Methoden zur Düngung oder Frischwasseraufbereitung.

Eu:CROPIS beschäftigt sich somit in zweifacher Hinsicht mit Herkunft und Zukunft des Menschen: zum einen über die Wegbereitung zukünftiger Explorationsmissionen und zum anderen direkt über die an Bord durchgeführten Experimente. Mit dem Kompaktsatelliten verfügt das DLR über eine unabhängige Plattform zur Durchführung eigener Experimente unter Weltraumbedingungen. Er kann durch seine flexible Konfiguration an verschiedene Nutzeranforderungen angepasst werden. Im vorliegenden Fall wird aufgrund der Notwendigkeit der Simulation unterschiedlicher Gravitationslevel eine rotierende Konfiguration gewählt.

Beteiligte Institute:

• Institut für Luft und Raumfahrtmedizin, DLR Köln
• Institut für Raumfahrtsysteme, DLR Bremen
• Lehrstuhl für Zellbiologie, Friedrich Alexander Universität Erlangen